钢-混凝土组合结构在程序下的参数分析

摘要

钢-混凝土组合桥面板是由钢底板和上层浇筑的混凝土通过栓钉或是开孔钢板等各类形式的剪力连接件组合而成的新型桥面板.在荷载作用下,桥面板能够充分利用钢材抗拉、混凝土抗压的性能,有效地减小了桥面板截面高度,实现了桥梁大跨度和轻型化的设计与应用.在试验研究的基础上,基于理论分析和模拟计算的研究方法,建立弯矩作用状态下的钢-混凝土组合结构力学性能分析的程序,对钢-混凝土组合结构进行参数分析,验证了自编程序的正确性。同时，得到了钢-混凝土组合结构受弯时的非线性行为变化规律。增大混凝土板的厚度，可以有效地提高整个构件的抗弯性能，但是当钢底板达到屈服以后，其承载力不会得到有效提高，反而会下降。因此，在实际工程应用中，单纯提高混凝土板厚的做法无法有效发挥材料性能，反而会增加自重，增大材料消耗。因此，在实际工程中应合理选定板厚。提高混凝土强度等级，可以在正弯矩作用时提高构件的抗弯能力，对负弯矩作用下的构件无影响。在实际工程中选取材料时，可以适当考虑较高强度等级的混凝土。增大钢底板的厚度，对于承受弯矩作用的钢-混凝土组合结构来说，可以有效地提高其抵抗弯矩的能力，但是，随着钢底板厚度的增大，整个构件的曲率延性变得越来越小，不利于结构的安全预警。因此，在选用钢板时，应选取适合的钢底板厚度。在实际工程应用中经常会使用连续板，设计时应同时考虑承受正负弯矩的情况，因此，在选择钢板厚度及混凝土板厚度时，要综合考虑组合结构承受正负弯矩的特点，从而选择具有良好性能、较高安全储备的构件形式。